开题报告-倒立摆系统状态反馈控制器的设计

开题报告
电气工程动化
倒立摆系统状态反馈控制器设计
综述课题国外研究动态说明选题意义
倒立摆作研究控制理实验装置系统具高阶次稳定变量非线性强耦合等特性现代控制理研究员视典型研究象倒立摆控制程效反映控制中许关键问题问题动问题踪问题断中发掘出新控制策略控制方法二十世纪九十年代更加复杂种形式倒立摆系统成控制理研究领域热点着摆杆端继续铰链外摆杆控制难度断增级倒立摆高度非线性确定性控制稳定成控制界公认难题
许新控制理通倒立摆实验加验证模糊控制神网络控制拟控制受倒立摆检验通倒立摆控制检验新控制方法否较强处理非线性稳定性问题力倒立摆具重理价值该课题研究直受国外者广泛关注成控制热门研究课题
国外倒立摆系统稳定控制研究始60年代国70年代中期开始研究倒立摆系统研究两问题进行考虑倒立摆起摆倒立摆稳定摆动目前两问题研究非常热门学者已两问题提出控制方法
倒立摆起摆倒立摆系统衡状态转移衡状态程中起摆快速超调倒立摆起始摆动许控制方法中量控制优控制智控制目前已种方法成功实现倒立摆起摆控制方法基非线性理控制方法
倒立摆稳定控制研究样热门定成果国外专家学者根典控制理现代控制理应极点配置法设计模拟控制器先解决单级倒立摆二级倒立摆稳定控制问题着计算机广泛应陆续实现数控二级倒立摆稳定控制目前四级倒立摆控制研究已开始研究取定成
控制方法控制类型倒立摆已成具挑战性课题国外倒立摆系统提出实现种控制方法状态反馈控制中种状态反馈控制实际指系统状态变量通例环节送输入端反馈方式状态反馈控制方式体现现代控制理特色状态反馈中状态变量较反映系统部特性状态反馈控制输出反馈控制更改善系统性状态反馈状态变量反映系统部特性状态变量般难外部直接测量出
倒立摆机理研究具重理实际意义成控制理中久衰研究课题倒立摆系统仅具结构简单原理清晰易实现等特点关实验研究控制理中许典型问题典型变量系统许理样非线性系统理观测器理状态反馈理滤波理等航天机器领域军工般工业程基控制倒立摆系统方法控制火箭发射垂直度控制机器衡行走控制卫星飞行姿态等
方面系统研究较实价值日常生活中控制问题倒立摆控制相见重心支点控制问题控制空间飞行器类伺服云台稳定问题倒立摆稳定控制航天机器领域军工般工业程领域中着广泛应稳定控制卫星发射架稳定控制海钻井台控制火箭卫星姿态控制机器双足行走控制飞机安全着陆控制化工程等例子
外利倒立摆系统非线性变量稳定等特性描述线性控制领域中稳定系统稳定性非线性控制领域中非线性观测器源性控制变结构控制摩擦补偿行走等控制思想新控制理控制方法发掘出相关成果机器航空航天等方面获广阔应
二研究基容拟解决问题：
倒立摆系统身稳定非线性然根工作机理运行验出某种数学模型控制中难免会精确方样设计调试时带许困难倒立摆正常摆动控制目标
次研究基容解决倒立摆正常稳定摆动问题方法极点配置法线性优控制理LQR算法设计状态反馈控制器倒立摆进行效控制
解决问题点
（1） 知道控制象
（2） 设状态反馈控制器
（3） 达种程度控制精度
（4） 通种途径验证控制否满足设计求



三研究步骤方法措施：
（1）固高车直线级倒立摆系统研究象进行数学建模
（2）解状态反馈控制基理掌握状态反馈控制控制器设计方法具体象极点配置法线性优控制理LQR算法设计状态反馈控制控制器
（3）通应状态反馈控制理象进行状态反馈控制控制器设计进行MATLAB仿真实现实时控制
（4）通观察仿真图形实时控制情况否满足控制求果满足通更该控制器中参数进行仿真直仿真结果满足设计求止

四参考文献
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